07.05.2015 | Наука

Астрономы зафиксировали скачки температуры на далекой суперземле

Астрономы обнаружили существенно меняющиеся температуры на суперземле 55 Рака е — впервые за пределами Солнечной системы. Они полагают, что объяснить это можно небывалой вулканической активностью.

Суперземля 55 Рака в представлении художника (иллюстрация NASA/JPL-Caltech/R.Hurt)


Это добавляет таинственности так называемой "алмазной планете", расположенной на орбите звезды в 40 световых годах от Земли в созвездии Рака.

Небесное тело 55 Рака е примерно в 2 раза превышает Землю по размерам и в 8 раз — по массе. Это одна из пяти планет, вращающихся вокруг своей подобной Солнцу звезде, при этом она настолько близко расположена к своему светилу, что год на ней длится всего 18 земных часов.

Планета не вращается вокруг своей оси так, как это делает Земля: одна сторона у неё всегда "ночная", а другая — "дневная".

Из-за своего относительно близкого расположения 55 Рака е является одним из лучших кандидатов для детального изучения поверхностных и атмосферных условий среди скалистых экзопланет.

Большинство ранее исследованных экзопланет — газовые гиганты, похожие на Юпитер или Сатурн (их легче обнаружить из-за огромных размеров). Однако в последние годы астрономы стараются сосредоточить своё внимание на так называемых суперземлях — скалистых экзопланетах с массой в 1-10 раз больше массы Земли, так как они куда вероятнее газовых гигантов могут быть обитаемыми.

Исследователи из Кембриджского университета обнаружили изменчивость атмосферы на скалистой планете за пределами Солнечной системы и за последние два года наблюдали почти трёхкратное изменение температуры. Хотя исследователи и поспешили подчеркнуть, что однозначная причина такой изменчивости до сих пор остаётся невыясненной, предполагается, что обуславливать явление может сильнейшая вулканическая активность на поверхности.

Возможность заглянуть в атмосферу каменных суперземель и увидеть условия на их поверхностях — важная веха на пути к поиску обитаемых планет за пределами Солнечной системы. В данном случае специалисты наблюдали за тепловыми выбросами с помощью космического телескопа NASA Spitzer и выявили быстро меняющиеся температурные условия. Так, на горячей дневной стороне планеты температура колебалась от 1000 до 2700 градусов по Цельсию.

"Это первый случай, когда мы наблюдали радикальные изменения в спектре световых подписей экзопланеты, что особенно примечательно для суперземли, – говорит Никку Мадхусудан (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского института астрономии, один из соавторов данной научной работы. – Ранее никаких подписей тепловых выбросов или поверхностной активности не было обнаружено на каких бы то ни было других суперземлях".

Интерпретация полученных данных пока является предварительной. Однако учёные говорят, что перескоки температуры могут быть связаны с масштабными выбросами газа и пыли, иногда покрывающими планету (при этом частично эти выбросы должны находиться в расплавленном состоянии). Вызвать их может исключительно интенсивная вулканическая активность – гораздо выше, чем наблюдается на Ио, одном из спутников Юпитера и наиболее геологически активном теле в Солнечной системе.

"Мы зафиксировали 300-процентные изменения в сигнале, поступающем с этой планеты, и ранее нам никогда не приходилось наблюдать такой колоссальный уровень изменчивости, – сообщает ведущий автор исследования Брайс-Оливье Демори (Brice-Olivier Demory). – Мы не можем быть полностью уверены в том, что это явление объясняется именно вулканической активностью и извержением огромных объёмов пыли и газа, но это объяснение кажется нам наиболее вероятным".

Предыдущие исследования за 55 Рака е указали на изобилие углерода. Это и послужило основанием для предположения, что планета будто бы состоит из алмазов. Новые результаты затмили эти ранние наблюдения и привели к появлению множества новых вопросов.

"Когда мы впервые идентифицировали эту планету, измерения показали изобилие углерода, – говорит Мадхусудан. – Новые измерения не исключают этого, однако теперь мы не столь уверены. Более ранние исследования этой планеты также свидетельствовали о наличии водного мира. Мы никогда не наблюдали такую изменчивость ранее и не можем пока предоставить традиционное объяснение. Но в этом и есть прелесть науки — подсказки могут прийти из неожиданных вещей. Настоящие наблюдения открыли новую главу в наших возможностях для изучения условий на скалистых экзопланетах с помощью существующих современных телескопов".


Препринт научной статьи группы Демори был опубликован на сайте arXiv.org.

По публикациям UkrNet